电气照明分析.pptx
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1、供电系统及电气控制信息科学与工程学院学院信息科学与工程学院学院主讲人:董密第八章电 气 照 明第一节照明技术的有关概念第二节电光源和灯具第三节照明质量及照度计算第四节照明供配电系统及电气安装图第一节照明技术的有关概念1.光与可见光 红波长640780;橙波长600640;黄波长570600;绿波长490570;青波长450490;蓝波长430450;紫波长380430。2.光通量3.发光强度合理的电气照明,必须达到绿色照明的要求。所谓绿色照明咽(GreenLights),是指节约能源,保护环境,有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康的照明。第一节照明技术的有关概念图8-1灯
2、具的配光曲线4.照度第一节照明技术的有关概念5.亮度图8-2说明亮度的示意图第一节照明技术的有关概念6.眩光和统一眩光值7.光源的色温度图8-3说明物体光照性能的示意图反射光通吸收光通透射光通第一节照明技术的有关概念8.光源的显色性与一般显色指数9.物体的光照性能(1)反射比(2)吸收比(3)透射比表8-1墙壁、顶棚和地面的反射比近似值第二节电光源和灯具一、常用电光源的类型、特性及其选择(一)常用电光源的类型和特性图8-4白炽灯1玻壳2灯丝(钨丝)3支架(钼丝)4电极(镍丝)5玻璃芯柱6杜美丝(铜铁镍合金丝)7引入线(铜丝)8抽气管9灯头10封端胶泥11锡焊接触端第二节电光源和灯具1.热辐射光
3、源(1)白炽灯其结构如图8-4所示。(2)卤钨灯其结构如图8-5所示。图8-5卤钨灯管1灯脚2钼箔3灯丝(钨丝)4支架5石英玻璃管(内充少量卤素)2.气体放电光源(1)荧光灯其结构如图8-6所示。第二节电光源和灯具图8-6荧光灯管1灯头2灯脚3玻璃芯柱4灯丝(钨丝,电极)5玻璃管(内壁涂覆荧光粉,管内充惰性气体)6汞(少量)第二节电光源和灯具图8-7荧光灯的接线图辉光启动器镇流器电容器第二节电光源和灯具图8-8紧凑型节能荧光灯1放电管(内壁涂覆荧光粉,管端有灯丝,管内充少量汞)2底罩(内装镇流器、辉光启动器和电容器)3灯头(内接有引入线)第二节电光源和灯具(2)高压汞灯又称“高压水银荧光灯”。
4、图8-9荧光高压汞灯(型)1第一主电极2第二主电极3金属支架4内层石英玻璃壳(内充适当汞和氩)5外层石英玻璃壳(内壁涂荧光粉,内外玻璃壳间充氮)6辅助电极(触发极)7限流电阻8灯头第二节电光源和灯具图8-10高压汞灯的接线1第一主电极2第二主电极3辅助电极(触发极)4限流电阻第二节电光源和灯具(3)高压钠灯其结构如图8-11所示。(4)金属卤化物灯其结构如图8-12所示。(5)氙灯它是一种充氙气的高功率(可高达100)气体放电光源。第二节电光源和灯具图8-11高压钠灯1主电极2半透明陶瓷放电管(内充钠、汞及氙或氖、氩混合气体)3外玻璃壳(内外壳间充氮)4消气剂5灯头第二节电光源和灯具图8-12
5、金属卤化物灯1主电极2放电管(内充汞和稀有气体及金属卤化物)3保温罩4石英玻璃壳5消气剂6启动电极7限流电阻8灯头第二节电光源和灯具(6)单光混光灯这是近几年开发出来的一种高效节能型新光源,其外形与上述高压汞灯、钠灯和金属卤化物灯(统称“高强气体放电灯”)相似。第二节电光源和灯具 系列金卤钠灯由一支金属卤化物管芯和一支中显钠灯管芯串联组成,吸取了中显钠灯和金属卤化物灯光效高、寿命长等优点,又克服了这两种灯光色差、特别是金属卤化物灯在使用后期光通量衰减和变色严重的缺点,是一种光色好、光线柔和、寿命长以及色温、显色指数等技术指标均优于中显钠灯和金属卤化物灯的新型混光光源。系列中显钠汞灯由一支中显钠
6、灯管芯和一支汞灯管芯串联组成,克服了汞灯、钠灯及金属卤化物灯的光色不太适应人的视觉习惯和光效偏低、显色性差、寿命较短等缺点,是一种光效高、光色好、显色指数高、寿命长的部分技术指标优于汞灯、钠灯和金属卤化物灯的新型混光光源。第二节电光源和灯具 系列双管芯金属卤化物灯它由两支金属卤化物灯管芯并联组成。当其中一支管芯失效时,另一支管芯自动投入运行,从而提高了灯的可靠性和使用寿命。这种光源特别适用于体育场馆、高大厂房等可靠性要求较高而维修更换比较困难的场所。(二)常用电光源类型的选择(1)选择光源时,应在满足显色性、启动时间等要求条件下,根据光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析
7、比较后确定。第二节电光源和灯具表8-2常用电光源的主要技术特性比较(2)照明设计时可按下列条件选择光源:第二节电光源和灯具1)高度较低的房间,如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径(26)的直管型荧光灯,因为这种荧光灯光效高,寿命长,显色性较好,比较适宜这些场合。2)商店营业厅也适宜使用细管径(26)的直管型荧光灯来取代较粗管径(26)的直管型荧光灯;或者以紧凑型荧光灯来取代白炽灯,以节约电能。3)高大的工业厂房应采用金属卤化物灯或高压钠灯。4)由于荧光高压汞灯与其他高强气体放电灯相比,其光效较低,寿命不长,显色指数也不太高,因此一般照明场所不宜采用。5)由于普通照明白炽灯的
8、光效低、寿命短,一般情况下不应采用。(3)下列工作场所可采用白炽灯:第二节电光源和灯具1)要求瞬时启动和连续调光的场所及使用其他光源技术经济不合理时,宜采用白炽灯。2)由于气体放电灯会产生高次谐波,从而产生电磁干扰,因此对防止电磁干扰要求严格的场所,宜采用白炽灯。3)由于气体放电灯频繁开关时会缩短使用寿命,因此灯开关频繁的场所,可使用白炽灯。4)照度要求不高、点燃时间不长的场所,可采用白炽灯,因为这种场所使用白炽灯,也不会造成太大的电能消耗。5)对装饰有特殊要求的场所,如果使用紧凑型荧光灯不合适时,可采用白炽灯。第二节电光源和灯具(4)应急照明灯应选用能快速点燃的光源,如白炽灯、卤钨灯或荧光灯
9、,因为在正常照明断电时,白炽灯、卤钨灯和荧光灯可在接入应急电源后迅速点亮,而采用高强气体放电灯就达不到上述要求。(5)应根据识别颜色的要求和照明场所的特点,选择适当的光源。二、常用灯具的类型及其选择与布置(一)常用灯具的类型1.按灯具的配光特性分类(1)CIE分类法直接照明型灯具向下投射的光通量占总光通量的90100,而向上投射的光通量极少。第二节电光源和灯具半直接照明型灯具向下投射的光通量占总光通量的6090,向上投射的光通量只有1040。均匀漫射型灯具向下投射的光通量与向上投射的光通量差不多相等,各为间。半间接照明型灯具向上投射的光通占总光通量的6090,向下投射的光通量只有1040。间接
10、照明型灯具向上投射的光通量占总光通量的90100,而向下投射的光通量极少。(2)传统分类法第二节电光源和灯具图8-13灯具按配光曲线分类1正弦分布型2广照型3漫射型4配照型5深照型第二节电光源和灯具 正弦分布型其发光强度是角度的正弦函数,并且在90时发光强度最大。广照型其最大发光强度分布在较大角度上,可在较广的面积上形成均匀的照度。漫射型其各个角度的发光强度基本一致。配照型其发光强度是角度的余弦函数,并且在0时发光强度 深照型其光通量和最大发光强度值集中在030的狭小立体角内。2.按灯具的结构特点分类开启型其光源与灯具外界的空间相通,例如一般的配照灯、广照灯、深照灯等。第二节电光源和灯具闭合型
11、其光源被透明罩包合,但内外空气仍能流通,如圆球灯、双罩型(又称万能型)灯和吸顶灯等。密闭型其光源被透明罩密封,内外空气不能对流,如防潮灯、防水防尘灯等。增安型亦称“防爆型”,其光源被高强度透明罩密封,且灯具能承受足够的压力,能安全地应用在有爆炸危险介质的场所。隔爆型其光源也被高强度透明罩密封,但不是靠其密封性来防爆,而是在其灯座的法兰与灯罩的法兰之间有一隔爆间隙。当气体在灯罩内部爆炸时,高温气体经过隔爆间隙被充分冷却,从而不致引起外部爆炸性混合气体爆炸,因此隔爆型灯也能安全地应用在有爆炸危险介质的场所。第二节电光源和灯具图8-14中灯具的图形符号,除其中图外,均引自4728.111985的附录
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